鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置，所述控制裝置包括至少一條從鍋爐給水系統(tǒng)引出至水冷壁的入口集箱的超溫冷卻水管路，沿冷卻水流向，該超溫冷卻水管路上順序布置有止回閥、截止閥、流量調(diào)節(jié)裝置和流量分配裝置，所述流量分配裝置設(shè)置于入口集箱內(nèi)，所述流量分配裝置采用靠近入口集箱內(nèi)壁設(shè)置的噴管，所述噴管的長(zhǎng)度與入口集箱的長(zhǎng)度相當(dāng)。本實(shí)用新型能夠經(jīng)濟(jì)且及時(shí)有效的控制爐膛水冷壁超溫，同時(shí)給燃燒調(diào)整贏得時(shí)間，使得機(jī)組安全的渡過該危險(xiǎn)工況區(qū)間，并能降低管組超溫時(shí)間，延長(zhǎng)管子使用壽命；兼顧了機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，尤其適合用作超溫燃燒調(diào)整手段的補(bǔ)充措施。
【專利說(shuō)明】 鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種鍋爐，尤其是一種控制爐膛水冷壁超溫的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，超臨界、超超臨界等大容量等級(jí)鍋爐大量的運(yùn)行測(cè)試表明，機(jī)組運(yùn)行中容易出現(xiàn)爐膛局部熱負(fù)荷過高偏離設(shè)計(jì)的異常工況，以及在低負(fù)荷區(qū)域運(yùn)行時(shí)，由于水冷壁系統(tǒng)汽水流量較小且燃燒不穩(wěn)定，使得水冷壁管子壁溫很容易超溫高于允許值，并局限于通用的結(jié)構(gòu)布置，不宜因?yàn)槠錁O個(gè)別的異常工況就調(diào)整放大這部分水冷壁管徑或減小管子節(jié)距或節(jié)流調(diào)節(jié)等。目前，針對(duì)水冷壁超溫現(xiàn)象，安全經(jīng)濟(jì)的處理方式均只能通過燃燒調(diào)整的方式進(jìn)行緩解，但這種方式具有時(shí)滯性，不能十分快捷有效地降低超溫管屏的壁溫，有可能弓I發(fā)水冷壁超溫爆管，給企業(yè)、給國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種及時(shí)有效的控制爐膛水冷壁超溫的鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置，所述控制裝置包括至少一條從鍋爐給水系統(tǒng)引出至水冷壁的入口集箱的超溫冷卻水管路。超溫冷卻水管路提供的冷卻水迅速進(jìn)入入口集箱，與入口集箱內(nèi)介質(zhì)混合，并隨入口集箱內(nèi)介質(zhì)一同進(jìn)入水冷壁進(jìn)行換熱，降低該區(qū)域水冷壁壁溫，避免因超溫時(shí)間過長(zhǎng)引起爆管，在水冷壁溫度降低到正常范圍內(nèi)后立即停止經(jīng)由超溫冷卻水管路向入口集箱供水，給燃燒調(diào)整贏得時(shí)間，使得機(jī)組安全的渡過該危險(xiǎn)工況區(qū)間，并能降低管組超溫時(shí)間，延長(zhǎng)管子使用壽命；兼顧了機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
[0005]沿冷卻水流向，該超溫冷卻水管路上順序布置有止回閥、截止閥、流量調(diào)節(jié)裝置和流量分配裝置，所述流量分配裝置設(shè)置于入口集箱內(nèi)。
[0006]所述流量分配裝置采用靠近入口集箱內(nèi)壁設(shè)置的噴管，所述噴管的長(zhǎng)度與入口集箱的長(zhǎng)度相當(dāng)。
[0007]所述噴管的進(jìn)水接管垂直于噴管設(shè)置并與入口集箱固定連接，噴管的兩端由固定在入口集箱內(nèi)壁的支撐架支撐。
[0008]所述流量調(diào)節(jié)裝置為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:能夠經(jīng)濟(jì)且及時(shí)有效的控制爐膛水冷壁超溫，同時(shí)給燃燒調(diào)整贏得時(shí)間，使得機(jī)組安全的渡過該危險(xiǎn)工況區(qū)間，并能降低管組超溫時(shí)間，延長(zhǎng)管子使用壽命；兼顧了機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，尤其適合用作超溫燃燒調(diào)整手段的補(bǔ)充措施。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型用于某爐型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0011]圖2是本實(shí)用新型用于另一爐型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是本實(shí)用新型中流量分配裝置及其進(jìn)水接管的示意圖。
[0013]圖4是本實(shí)用新型中實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖5是本實(shí)用新型中實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中標(biāo)記為:1-給水泵，2_止回閥,3_截止閥,4_流量調(diào)節(jié)裝置,5_流量計(jì),6_入口集箱，7-流量分配裝置，8-水冷壁，9-風(fēng)室，10-超溫冷卻水管路，61-中隔墻入口集箱，62-水冷壁中間匯合集箱，63-水冷壁入口集箱，71-噴管，72-進(jìn)水接管，73-支撐架，710-噴孔。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。 [0017]如圖1~圖5所示，本實(shí)用新型的鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置，所述控制裝置包括至少一條從鍋爐給水系統(tǒng)引出至水冷壁的入口集箱6的超溫冷卻水管路10，沿冷卻水流向，該超溫冷卻水管路上順序布置有止回閥2、截止閥3、作為流量調(diào)節(jié)裝置4的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，流量計(jì)5和流量分配裝置7，所述流量分配裝置7設(shè)置于入口集箱6內(nèi)。除了常態(tài)下向入口集箱6供水的管路外，另有一超溫冷卻水管路10，于異常的水冷壁超溫工況下，加大向入口集箱6的供水量，迅速降低該入口集箱6對(duì)應(yīng)區(qū)域水冷壁壁溫。根據(jù)鍋爐的設(shè)計(jì)或運(yùn)行情況，對(duì)于有可能出現(xiàn)超溫的水冷壁的相應(yīng)入口集箱6，都可以配備所述的超溫冷卻水管路10，可以多條超溫冷卻水管路10共用一臺(tái)給水泵1，冷卻水從給水泵I出口管段引出，可結(jié)合鍋爐具體空間結(jié)構(gòu)，將超溫冷卻水管路10設(shè)置在合適的位置。
[0018]在鍋爐運(yùn)行中，可根據(jù)該區(qū)域水冷壁最高實(shí)際壁溫與設(shè)定的壁溫調(diào)節(jié)目標(biāo)范圍值的偏差，結(jié)合該工況下水冷壁、超溫冷卻水管路10的壁溫、壓力、給水流量等，經(jīng)過運(yùn)算后，其輸出作為超溫冷卻水管路10中流量調(diào)節(jié)裝置4的開度指令。首先對(duì)水冷壁設(shè)計(jì)允許最大壁溫Tdmax與水冷壁出口最大實(shí)測(cè)壁溫(Ttjut) max進(jìn)行判斷，如Tdmax〈 (Tout) max,則通過水冷壁出口壓力Ptjut和水冷壁出口最大實(shí)測(cè)壁溫(Twt) max計(jì)算最大出口焓值Htjut,水冷壁出口壓力Ptjut和水冷壁設(shè)計(jì)允許最大壁溫Tdmax計(jì)算水冷壁允許最大出口焓值Hmax,即可得出每Kg出口蒸汽放出熱焓為Λ Hl=Htjut-Hmax，通過入口噴水溫度Tin和入口壓力Pin計(jì)算出焓值Hin，然后計(jì)算出每Kg噴水吸收熱焓ΛΗ2= Hmax-Hin，然后通過QtjutX AHl=Q0X ΛΗ2即可得出噴水量Qo，結(jié)合調(diào)節(jié)電動(dòng)閥門開度所反饋的流量計(jì)的信號(hào)Qtl丨，即可綜合運(yùn)算得出流量調(diào)節(jié)裝置4的開度指令。當(dāng)Tdmax≥(Tout)max,則Qtl=O,開度降為零，則關(guān)閉超溫冷卻水管路10。
[0019]通過調(diào)節(jié)冷卻水量，能夠十分快捷有效地將超溫區(qū)域水冷壁的管壁溫度降低到目標(biāo)范圍值，同樣勿須因異常工況的存在就調(diào)整放大這部分水冷壁管徑或減小管子節(jié)距或節(jié)流調(diào)節(jié)，保證鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)保護(hù)了水冷壁管，延長(zhǎng)了水冷壁管的使用壽命，保證鍋爐運(yùn)行的安全性。一旦超溫的異常警報(bào)解除，本實(shí)用新型鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置即停止工作，仍舊通過燃燒調(diào)整的方式來(lái)間接控制水冷壁壁溫，以免給鍋爐的效率帶來(lái)不利影響。
[0020]如圖3所示，所述流量分配裝置7包括靠近入口集箱6內(nèi)壁設(shè)置的噴管71，所述噴管71的長(zhǎng)度與入口集箱6的長(zhǎng)度相當(dāng)，噴管71上布置噴孔710，成列的噴孔710沿噴管71軸向布置，在噴管71的周向各噴孔列之間間隔設(shè)置，使得冷卻水進(jìn)入后，沿水冷壁入口集箱6均勻分配，容易迅速與入口集箱6內(nèi)介質(zhì)混合，并隨入口集箱6內(nèi)介質(zhì)一同進(jìn)入水冷壁進(jìn)行換熱，達(dá)到迅速降低水冷壁壁溫的目的。噴管71的規(guī)格通過對(duì)應(yīng)區(qū)域的最高壁溫結(jié)合相應(yīng)的負(fù)荷、蒸汽流量、冷卻水水溫、給水壓力等計(jì)算出最大噴水流量后得出。超溫冷卻水管路10的布置需要考慮管路系統(tǒng)中閥門及管道的壓降，并對(duì)噴水壓差進(jìn)行校核。
[0021]如圖3所示，所述噴管71的進(jìn)水接管72垂直于噴管71設(shè)置并與入口集箱6固定連接，噴管71的兩端由固定在入口集箱6內(nèi)壁的支撐架73支撐，從而利用入口集箱6來(lái)固定噴管71及其進(jìn)水接管72。
[0022]實(shí)施例一:
[0023]如圖3、圖4所示，某電廠超臨界600MW的CFB鍋爐設(shè)計(jì)中通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，爐膛的中隔墻水冷壁區(qū)域在部分工況區(qū)間容易出現(xiàn)超溫，會(huì)影響鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行，后經(jīng)綜合分析考慮，決定在其中隔墻入口集箱61加設(shè)本實(shí)用新型的鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置。
[0024]超溫冷卻水管路10由給水泵I出口引出，沿介質(zhì)流向依次布置止回閥2、電動(dòng)的截止閥3、作為流量調(diào)節(jié)裝置4的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)5，經(jīng)中隔墻入口集箱61引入，冷卻介質(zhì)通過如圖3、圖4所示的流量分配裝置7沿集箱均勻分配，迅速與集箱內(nèi)介質(zhì)混合，并隨集箱內(nèi)介質(zhì)一同進(jìn)入水冷壁進(jìn)行換熱，降低中隔墻水冷壁壁溫。
[0025]在鍋爐運(yùn)行中，將中隔墻水冷壁最高實(shí)際壁溫與設(shè)定的壁溫目標(biāo)值的偏差結(jié)合該工況下水冷壁和冷卻水管路壁溫、壓力、給水流量等經(jīng)過運(yùn)算后，其輸出作為冷卻水管路電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度指令，通過調(diào)節(jié)冷卻水量，能夠十分快捷有效地降低超溫區(qū)域水冷壁的管壁溫度到目標(biāo)值。
[0026]實(shí)施例二:
[0027]如圖3、圖5所示，某電廠超超臨界1000MW煤粉爐在運(yùn)行中，某些工況區(qū)域，存在局部區(qū)域水冷壁壁溫超溫，因通過燃燒調(diào)整不能有效且準(zhǔn)確的控制住超溫區(qū)域水冷壁壁溫，故在水冷壁中間匯合集箱62處加設(shè)本實(shí)用新型的鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置。
[0028]超溫冷卻水管路10由給水泵I出口引出，沿介質(zhì)流向依次布置止回閥2、電動(dòng)的截止閥3、作為流量調(diào)節(jié)裝置4的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)5，經(jīng)中間匯合集箱62引入，冷卻介質(zhì)通過如圖3、圖4所示的流量分配裝置7沿該集箱均勻分配，迅速與集箱內(nèi)介質(zhì)混合，并隨集箱內(nèi)介質(zhì)一同進(jìn)入水冷壁進(jìn)行換熱，降低該區(qū)域水冷壁壁溫。
[0029]在鍋爐運(yùn)行中，將該區(qū)域水冷壁最高實(shí)際壁溫與設(shè)定的壁溫目標(biāo)值的偏差結(jié)合該工況下水冷壁和冷卻水管路壁溫、壓力、給水流量等經(jīng)過運(yùn)算后，其輸出作為冷卻水管路電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度指令，通過調(diào)節(jié)冷卻水量，能夠十分快捷有效地降低超溫區(qū)域水冷壁的管壁溫度到目標(biāo)值。
【權(quán)利要求】
1.鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置，其特征是:所述控制裝置包括至少一條從鍋爐給水系統(tǒng)引出至水冷壁的入口集箱(6)的超溫冷卻水管路(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置，其特征是:沿冷卻水流向，該超溫冷卻水管路(10)上順序布置有止回閥(2)、截止閥(3)、流量調(diào)節(jié)裝置(4)和流量分配裝置(7 )，所述流量分配裝置(7 )設(shè)置于入口集箱(6 )內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置，其特征是:所述流量分配裝置(7)包括靠近入口集箱(6)內(nèi)壁設(shè)置的噴管(71)，所述噴管(71)的長(zhǎng)度與入口集箱(6)的長(zhǎng)度相當(dāng)。
4.如權(quán)利要求3所述的鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置，其特征是:所述噴管(71)的進(jìn)水接管(72)垂直于噴管(71)設(shè)置并與入口集箱(6)固定連接，噴管(71)的兩端由固定在入口集箱(6)內(nèi)壁的支撐架(73)支撐。
5.如權(quán)利要求2、3或4所述的鍋爐爐膛水冷壁超溫控制裝置，其特征是:所述流量調(diào)節(jié)裝置(4)為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
【文檔編號(hào)】F22B35/12GK203718737SQ201420011718
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】聶立, 楊虎, 鞏李明, 蘇虎, 郭強(qiáng), 周棋, 鄭興勝, 黃敏, 楊雪芬, 李果, 程偉, 周旭 申請(qǐng)人:東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司